兼顾柔韧性和高离子电导率的瓜尔胶固态电解质

固态电解质具有能量密度高、循环性能强等优点，是固态电池研究的重要方向。近日，北京大学深圳研究生院的黄媛、张吉延等人采用天然生物聚合物瓜尔胶制备了一种准固态电解质，并将其应用于柔性锌离子电池，有效解决了负极锌枝晶的生长问题，提高了固态锌离子电池的稳定性。

瓜尔胶是一种无毒、生物相容、可降解的天然多糖聚合物，在食品、制药、化妆品、个人保健、石油、粘蚊剂、造纸和纺织印染等行业有广泛应用。

研究人员开发的瓜尔胶准固态电解质具有出色的柔韧性和较高的离子电导率。研究人员发现基于该电解质的柔性固态锌离子电池即使在折叠1000 次后仍能保持初始容量的81.3%，在循环2000 次之后能保持初始容量的85%，说明其有良好的机械柔性和循环稳定性。

与水系电解液相比，瓜尔胶固态电解质具有更好的低温效能，可以在5-45℃的温度范围内安全工作，还能有效抑制枝晶的生长。研究人员还对基于该电解质的柔性固态锌离子电池进行了锤击测试和水下测试，结果表明电池在经历锤击时或者在水下环境都能正常工作，具有很好的抗撞击能力和防水性能。

综上，使用瓜尔胶准固态电解质可以有效地抑制负极锌枝晶的形成，并在长时间循环后保持正极活性物质的结构稳定性，可有效提高固态锌离子电池的稳定性，基于这种瓜尔胶固态电解质的锌离子电池具有高容量，良好的倍率性能，优异的循环稳定性和弯曲循环后的高可靠性，可满足在柔性可穿戴电子设备中的应用需求。

参考文献：

Yuan Huang, Jiyan Zhang, Jiuwei Liu, Zixuan Li, Shunyu Jin,etal. Flexible and stable quasi-solid-state zinc ion battery with conductive guar gum electrolyte[J]. Mater. Today Energy, 14, 2019, 2019, 100349